RU2626379C1 - Способ установки светильников для равномерного освещения участка поверхности - Google Patents
Способ установки светильников для равномерного освещения участка поверхности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626379C1 RU2626379C1 RU2016121481A RU2016121481A RU2626379C1 RU 2626379 C1 RU2626379 C1 RU 2626379C1 RU 2016121481 A RU2016121481 A RU 2016121481A RU 2016121481 A RU2016121481 A RU 2016121481A RU 2626379 C1 RU2626379 C1 RU 2626379C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light intensity
- irradiation
- centers
- values
- height
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S13/00—Non-electric lighting devices or systems employing a point-like light source; Non-electric lighting devices or systems employing a light source of unspecified shape
- F21S13/02—Devices intended to be fixed, e.g. ceiling lamp, wall lamp
- F21S13/10—Devices intended to be fixed, e.g. ceiling lamp, wall lamp with a standard, e.g. street lamp
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области светотехники и может найти применение в системе освещения и облучения, в том числе, растений в теплицах. Техническим результатом является снижение неравномерности облучения. Способ заключается в том, что на плане участка геометрически размещают светильники с определенной формой кривой силы света, используют её значения для предварительного размещения и для вычисления показателей силы света по основной формуле освещенности, строят по ним в прямоугольной системе координат для ряда углов распределение освещенности, по которым находят расстояния между центрами светильников с учетом заданной неравномерности. Технический результат достигается за счет того, что центры светильников определяют путем вписывания проекций конуса силы света в границы участка облучения, задаются высотой подвеса и по образующим конуса силы света источника облучения геометрически находят предельные углы КСС. Вычисляют по основной формуле освещенности показатели силы света из условия достижения определенной величины неравномерности облученности, строят по этим значениям в прямоугольной системе координат кривую силы света, по которой подбирают соответствующие светильники и размещают их в ранее найденные центры на плане участка облучения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к светотехнике, то есть к способам расчета, выбора и размещения светильников по их светотехническим характеристикам, из условия обеспечения минимальной неравномерности облучения на поверхности облучаемых объектов.
Известен способ установки светильников, при котором светильники выбираются рассеянного или преимущественно рассеянного светораспределения с типовыми формами кривой силы света (КСС), которая может быть равномерная, полуширокая, широкая. Точечные светильники распределяются по углам прямоугольника или вершинам ромба. Расстояния L между светильниками по длине LA и ширине LB определяются (фиг. 2а) по формуле
где λC - светотехнический коэффициент оптимального относительного расстояния между светильниками (для КСС типа широкая М=1,8-2,6; полуширокая Л=1,4-2,0; широкая Ш=1,6-2,2);
Hp - расчетная высота установки светильника, м
где H0 - высота помещения, м;
hc высота свеса светильников, м;
hp высота расчетной поверхности над полом, м.
При равномерном размещении светильников по углам прямоугольника рекомендуется, чтобы LA/LB≤1,5, а расстояние от стены принимают в пределах 0,3-0,5 LA,B [1, 2].
Данные способ наиболее прост, но дает значительные расхождения по равномерности освещения (облучения) на уровне 20-30% и принят в качестве аналога.
Наиболее точные результаты по определению расстояния между облучателями при заданной высоте подвеса дает графоаналитический способ расчета (принят в качестве прототипа), заключающийся в следующем.
Выбирают облучатель с определенной КСС и в прямоугольной системе координат строят зависимости облученности 
в точках на расчетной поверхности от расстояния г между проекцией оси симметрии облучателя на поверхность и рассматриваемой точкой, точки задают для ряда углов КСС светильника (фиг. 1). Облученность определяется по формуле
где Jα - сила излучения точечного источника в направлении облучаемой точки, кд;
α - угол между направлением силы света и осью симметрии источника, град;
hp - высота подвеса источника, м.
Например (фиг. 2б), для hp=1,5 м, λC=1,4, La,b=1,4*1,5=2,1 м намечают контрольные точки, в которых облученность может оказаться минимальной, например точки А, В и С. Расстояние l от кромки облучаемой поверхности до крайнего ряда излучателей и расстояние между излучателями L1,2 определяют из условия, что облученность в любой точке расчетной поверхности
где е доп - требуемая облученность растений, лк;
Для отыскания l предполагают, что на границе облученности в точке А максимальное воздействие оказывает один «ближайший» облучатель. Находят облученность в точке А по формуле e A≥zе доп и по кривой 
определяют отрезок rA, при котором обеспечивается облученность e A, равная значению l (фиг. 2б). При определении расстояния l1,2 кривой 
находят расстояние rB, при котором облученность e B≥0,5zе доп, предполагая, что облученность в точке В суммируется от двух источников. Аналогично находят отрезок rC для точки С, в которой облученность суммируется от четырех излучателей.
При этом требуемое значение облученности от одного излучателя должно быть равно e C=0,25zе доп. Значения L принимаются из решения прямоугольных треугольников (фиг. 2а) со сторонами rA, rB, rC, то есть
и принимают равным меньшему из двух полученных результатов. Зная l и L компонуют облучательную установку, рассчитывая число облучателей и их размещение. Подобные расчеты можно выполнить в световой или фотосинтезной системах величин /2/.
Недостатками рассмотренных способов, как аналога, так и прототипа, являются высокие показатели неравномерности облучения. В первом случае, показатель Z не рассчитывается и устанавливается приблизительно на уровне 30%, а второй определяется из условия
Z=0,8lдоп
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является снижение неравномерности облучения за счет более точного выбора излучателя по рассчитанной КСС. Условием является заданная величина освещенности (облученности).
Настоящая задача решается тем, что в способе установки светильников для равномерного освещения участка поверхности, заключающемся в том, что предварительно на плане участка размещают светильники с определенной формой кривой силы света, используют ее значения для предварительного размещения и для вычисления показателей освещенности по основной формуле освещенности 
где Jα - сила излучения точечного источника в направлении облучаемой точки, кд;
α - угол между направлением силы света и осью симметрии источника, град;
hp - высота подвеса источника, м,
строят по ним в прямоугольной системе координат для ряда углов распределение освещенности, по которой находят расстояние между центрами светильников с учетом заданной неравномерности, центры светильников находят путем вписывания проекций конуса силы света в границы участка, задаются высотой подвеса и по конусу силы света находят предельные углы, вычисляют по основной формуле освещенности показатели силы света из условия достижения определенной неравномерности облученности и строят по этим значениям в прямоугольной системе координат кривую силы света, по которой подбирают соответствующие светильники и размещают их в ранее найденные центры на плане участка освещения.
Коррекцию формы кривой силы света при другой высоте подвеса светильника производят путем изменения площади участка освещения из условия соблюдения предельных углов конуса света полученных для начальной высоты подвеса светильника.
На фиг. 1 дана кривая распределения освещенности по радиусу участка освещения;
На фиг. 2а - план размещения излучателей;
На фиг. 2б - определение расстояния между светильниками;
На фиг. 3 - размещение светильников по площади участка по конусу света;
На фиг. 4 - расчетные кривые силы света для разной высоты подвеса (M1:10)
На фиг. 5 - таблица расчетных значений силы света, где Iα - сила света для расчетного угла; Iα0 - сила света для угла 0°; IM - масштабное значение силы света.
Достижение заявленного результата получается следующим образом. На плане участка размещают светильники (фиг. 3) с размерами La,b, полученными произведением высоты подвеса на коэффициент освещенности (облученности), вычисляют для ряда углов величины освещенности (облученности) и строят по ним в прямоугольной системе координат кривую освещенности (облученности). После чего находят ее проекции на плоскость в виде отрезка (радиуса), которым проводят окружности через центры ранее размещенных облучателей и определяют расстояние между ними из условия достижения заданной неравномерности освещения (облучения). При этом центры облучателей находят путем вписывания их проекций в план участка. Далее задаются высотой подвеса и определяют предельные углы КСС. В относительных единицах (фиг. 4) вычисляют значения силы света для ряда углов из условия достижения заданной величины освещенности (облученности). После этого в прямоугольной системе координат строят КСС, на основании которой подбирают соответствующие облучатели и размещают их в ранее найденные центры на плане участка.
Согласно изобретению, сначала в план участка вписывают проекции КСС облучателей и, для заданной высоты подвеса, определяют предельные углы КСС.
Например, для участка шириной а=1,73 м и длиной в=5,19 м - вписывают три окружности радиусом r=0,865 м (фиг. 3). Задаемся рабочими высотами Hp1=1,5 м и Нр2=1,94 м и строим в прямоугольной системе координат в масштабе проекции конуса линий света излучателей С1 и С2 на соответствующей высоте подвеса и радиусе r=0,865 м. После чего получаем предельные углы α1=30° и α2=24° и делим их на три части, соответственно для α1 (0°, 10°, 20°, 30°) и для α2 (0°, 8°, 16°, 24°). Далее вычисляем Iα1 и Iα2 (силы света для α1 и α2 соответственно) по формуле
Полученные значения заносим в таблицу.
В прямоугольной системе координат (Н, r), фиг. 4, откладываем в масштабе выбранные высоты подвеса Н1=1500 мм и Н2=1954 мм и радиус вписываемой окружности (фиг. 3) r=865 мм с центрами источников облучения С1 и С2 и уровень облученности Е=1. Проводим окружности и отмечаем расчетные углы (0°, 10°, 20°, 30°) для облучателя С1 и (0°, 8°, 16°, 24°) для облучателя С2, откладываем выбранные отрезки Iα0 для С1 и С2 и расчетные значения Iαx согласно относительным коэффициентам таблицы (табл. 1). По точкам пересечения образующих конусов соответствующих расчетных углов и расчетных окружностей Iαx (см. табл. 1, фиг. 5) проводим расчетные кривые силы света (КСС), кривая А для высоты Η1=1500 мм и кривая В для высоты Н2=1954 мм, которые существенно отличаются.
Для коррекции КСС вида В на высоте Н2, отмечаем расчетные углы (0°, 10°, 20°, 30°) и находим r2=1125 мм и, соответственно, получаем КСС вида С, которая параллельна кривой А, т.е. имеет подобное распределение отрезков Iαх.
Таким образом, предлагаемый способ установки светильников позволяет точно определить форму КСС для заданной высоты подвеса, разместить эти светильники в выбранные центры и получить равномерное облучение на искомой поверхности.
Источники информации
1. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок. / И.Ф. Кудрявцев, Л.А. Калинин, В.А. Карасенко и др.; Под ред. И.Ф. Кудрявцева. - М.: Агропромидат, 1988. - 480 с: ил. с. 421-423.
2. Кнорринг Г.М. Осветительные установки. - Л.: Энергия, 1981. - 284 с: ил. с. 101-102.
Claims (7)
1. Способ установки светильников для равномерного освещения участка поверхности, заключающийся в том, что предварительно на плане участка размещают светильники с определенной формой кривой силы света, используют ее значения для предварительного размещения и для вычисления показателей освещенности по основной формуле освещенности
где Jα - сила излучения точечного источника в направлении облучаемой точки, кд;
α - угол между направлением силы света и осью симметрии источника, град;
hp - высота подвеса источника, м,
строят по ним в прямоугольной системе координат для ряда углов распределение освещенности, по которой находят расстояние между центрами светильников с учетом заданной неравномерности, отличающийся тем, что центры светильников находят путем вписывания проекций конуса силы света в границы участка, задаются высотой подвеса и по конусу силы света находят предельные углы, вычисляют по основной формуле освещенности показатели силы света из условия достижения определенной неравномерности облученности и строят по этим значениям в прямоугольной системе координат кривую силы света, по которой подбирают соответствующие светильники и размещают их в ранее найденные центры на плане участка освещения.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коррекцию формы кривой силы света при другой высоте подвеса светильника производят путем изменения площади участка освещения из условия соблюдения предельных углов конуса света, полученных для начальной высоты подвеса светильника.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016121481A RU2626379C1 (ru) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Способ установки светильников для равномерного освещения участка поверхности |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016121481A RU2626379C1 (ru) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Способ установки светильников для равномерного освещения участка поверхности |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2626379C1 true RU2626379C1 (ru) | 2017-07-26 |
Family
ID=59495826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016121481A RU2626379C1 (ru) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Способ установки светильников для равномерного освещения участка поверхности |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2626379C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3215980A (en) * | 1962-01-17 | 1965-11-02 | Eclairage Tech | Reflecting device for public street lighting appliances and lighting appliances fitted with this device |
| FR2151459A5 (ru) * | 1971-08-27 | 1973-04-20 | Eclairage Tech Sa | |
| SU1767285A1 (ru) * | 1990-05-07 | 1992-10-07 | Военно-инженерная академия им.В.В.Куйбышева | Устройство дл освещени участка спасательных работ |
| RU2076264C1 (ru) * | 1995-03-30 | 1997-03-27 | Карачев Владимир Михайлович | Способ освещения улиц с двусторонним движением транспортных средств и светильник наружного освещения для его осуществления |
| RU123111U1 (ru) * | 2012-07-18 | 2012-12-20 | Закрытое акционерное общество "МЕТТЭМ-Светотехника" | Система освещения пешеходного перехода (устройство в целом), светодиодный светильник (часть целого) |
-
2016
- 2016-05-31 RU RU2016121481A patent/RU2626379C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3215980A (en) * | 1962-01-17 | 1965-11-02 | Eclairage Tech | Reflecting device for public street lighting appliances and lighting appliances fitted with this device |
| FR2151459A5 (ru) * | 1971-08-27 | 1973-04-20 | Eclairage Tech Sa | |
| SU1767285A1 (ru) * | 1990-05-07 | 1992-10-07 | Военно-инженерная академия им.В.В.Куйбышева | Устройство дл освещени участка спасательных работ |
| RU2076264C1 (ru) * | 1995-03-30 | 1997-03-27 | Карачев Владимир Михайлович | Способ освещения улиц с двусторонним движением транспортных средств и светильник наружного освещения для его осуществления |
| RU123111U1 (ru) * | 2012-07-18 | 2012-12-20 | Закрытое акционерное общество "МЕТТЭМ-Светотехника" | Система освещения пешеходного перехода (устройство в целом), светодиодный светильник (часть целого) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7716021B2 (en) | Grid transparency and grid hole pattern control for ion beam uniformity | |
| TW201631382A (zh) | 多重帶電粒子束描繪裝置及多重帶電粒子束描繪方法 | |
| CN105980769A (zh) | 舒适的分布式led照明 | |
| RU2626379C1 (ru) | Способ установки светильников для равномерного освещения участка поверхности | |
| JP2020086393A5 (ru) | ||
| Loshkarev et al. | Methods for assessing the parameters of led-based lighting in livestock houses | |
| CN103425875A (zh) | 一种光子束在目标体内剂量分布的快速获取方法 | |
| US20200116908A1 (en) | Diffractive optical element | |
| CN105960046B (zh) | 基于led大平面光源的空间任意点照度匹配方法 | |
| CN1441264A (zh) | 圆环形达曼光栅 | |
| Terekhov | Irradiation system for a city farm automated multi-layer phytoinstallation | |
| Boos et al. | Standardisation of lighting fixtures and installations for greenhouses | |
| CN110822302A (zh) | 获得均匀面光源的方法 | |
| US10955701B2 (en) | Freeform optical structures for direct-lit applications | |
| JP6955996B2 (ja) | 探傷用灯具 | |
| Meng et al. | Dynamic mesh-based analysis of dynamic irradiance characteristics of solar simulator | |
| Yu et al. | Research on illumination uniformity of high-power LED array light source | |
| Koval | DEFINING OF PARAMETERS OF ILLUMINANCE FROM LEDS WITH DIFFERENT EXPANSION ANGLES | |
| RU2406920C2 (ru) | Световой прибор | |
| Hwa-Soo et al. | Improvement of light uniformity by lighting arrangement for standardized crop production | |
| Espejel-Blanco et al. | Simulation of retrofitting of ligthing system of an academic building for energy savings | |
| CN114580039A (zh) | 一种矩形均匀发光防水灯管设计方法及灯具 | |
| McWhirter | The production of uniform illumination over large areas | |
| CN103277741B (zh) | 一种照明灯具分片反射配光方法及照明灯具 | |
| Dhivakar et al. | A Versatile, Low-Cost UV Exposure System for Photolithography |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180601 |